基于物联网的患者监护系统的设计与实现

[19]。主页采用类似仪表盘的设计，可以实时显示当前环境中的温湿度和患者血氧情况，心率，体温等，正常情况和非正常情况利用颜色区分。趋势模块提供可点选的曲线图。当环境指标和患者身体状况超出设定范围后，发出系统报警，并提出相应的救助措施。同时，用户可以操作手机远程环境温湿度。操作逻辑简单明了，主要页面可实现三步操作。图4-5手机APP界面第5章实验结果与分析5.1系统软件调试在软件调试阶段，重点对主控程序与上位机软件进行联合测试，验证数据采集、通信及显示模块的正确性。采用多线程方式实现数据接收与显示，确保在大数据量条件下系统响应迅速。通过模拟生命体征超限值的方式，验证报警功能的可靠性。5.2硬件模块测试5.2.1MKS-142模块通过连接MKS-142模块至STM32F103C8T6串口，利用上位机监测模块对心率、血氧、收缩压、舒张压的准确性进行校验。对比MKS-142输出与标准生命体征仪器的测试数据，确认其输出的正确性与稳定性。如图5-1所示，为系统采集到心率、血氧和血压的数据。图5-1心率血氧数据5.2.2ESP8266无线通信模块通过DHT11传感器测量标准环境中的温湿度值，并与标准计量设备对比，校验温度与湿度数据的准确性。测试不同温湿度环境下传感器的响应速度和灵敏度，验证系统在极端情况下的表现。5.2.3环境温湿度模块将DHT11模块的VCC引脚连接到Arduino的5V引脚，GND引脚连接到GND，数据引脚连接到Arduino的数字引脚接通电源后，观察DHT11模块无明显发热、冒烟等异常现象，初步判断硬件连接正常且模块上电状态良好。读取DHT11模块的温湿度数据，并通过IO口将数据发送到单片机机。上传代码到STM开发板，打开keil调试器对温湿度数据打断点。模块能够正常输出温湿度数据，如图5-2所示观看OLED显示屏的信息可看到，温湿度数据可正常显示在OLED上，表明其基本功能正常。图5-2温湿度数据5.2.4体温模块当系统启动完成后，将DS18B20温度传感器置于不同温度环境中，观测OLED显示屏和手机APP温度数据是否发生变化，如图5-3所示，体温显示正常，可证明温度模块功能无误。图5-3体温数据5.3总体测试阶段系统集成测试阶段，验证主控程序与上位机软件的协同工作性能。通过模拟患者生命体征的变化，测试系统对突发异常的响应速度与报警机制的可靠性。同时，对系统进行长时间连续运行测试，评估其稳定性与抗干扰能力，确保在真实医疗场景中的可行性。

结语随着人口老龄化时代的到来以及慢性病患病率的增高，传统医疗监护模式的不足也显露。而物联网的发展，为患者监护提供了更优的解决。本文研究的重点就是基于物联网技术，结合多种生理参数传感器，低功耗数据传输技术和云端智能分析技术构建的具有实时监测能力、准确分析能力和可扩展能力的物联网患者监护系统，以提高医疗监护质量，降低医护人员的劳动强度，为远程医疗和智慧医院的发展提供技术支持。在设计实现该物联网患者监护系统时，主要从硬件、软件和可靠性设计等方面展开。在物联网的硬件设备选用方面：选用高精度多种类传感器，如用于测量心率和血氧的光电容积脉搏波传感器MKS-142，用于测量体温的DHT11数字量温度传感器；选用STM32F103C8T6作为物联网控制核心，它具有强大的多线程调度能力和低功耗特性；选用通过ESP8266模块实现床旁设备与移动终端的交互，通过ESP8266模块实现与云端的连接。依托阿里云平台搭建云端管理系统，包括设备管理、数据记录和规则引擎等。系统未来应用价值包括：可实现连续监测，降低人工巡检频率，提高医疗监护效率和水平；家属可通过APP实时查看患者情况，医生可远程调阅数据，实现远程医疗；未来将进一步增加监测指标，可接入血糖、脑电等传感器；系统可通过5G低延迟特性支持远程手术监护；引入区块链保障电子病历的安全。总体来看，系统具备较强的学术前瞻性及临床应用价值，为智慧医疗的实现提供了示范，具有较好的社会效益和市场前景。

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附录附录一实物3D图

附录二程序privatevolatilebooleandialog_flag=false;privatevoidcheckVitalSignsAlert(intheartRate,intsysPressure,intdiaPressure){StringBuilderalertMessage=newStringBuilder();//判断心率if(heartRate<60){alertMessage.append("患者心率过低（").append(heartRate).append("bpm）\n");}elseif(heartRate>100){alertMessage.append("患者心率过高（").append(heartRate).append("bpm）\n");}//判断高压if(sysPressure<90){alertMessage.append("患者高压过低（").append(sysPressure).append("mmHg）\n");}elseif(sysPressure>120){alertMessage.append("患者高压过高（").append(sysPressure).append("mmHg）\n");}//判断低压if(diaPressure>85){alertMessage.append("患者低压过高（").append(diaPressure).append("mmHg）\n");}//弹出警告对话框if(alertMessage.length()>0){showStyledAlert(alertMessage.toString());}}privatevoidshowStyledAlert(Stringmessage){

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//如果已有弹窗，直接返回

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//设置标志为“有弹窗正在显示”

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//恢复标志})

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